专利名称：包膜色素的制取方法
技术领域：
本发明涉及用于配制色漆、彩色水泥、陶瓷、塑料等产品的颜料，特别是包膜色素的制取方法。
常见的色素的制取方法，有以氧化锌对氧化硅进行成膜处理，两者的配比关系为20-70∶30-80(如美国专利号US4207377.B32B 9/04，1980年公布)。该方法的实现，一般是在高温下采用锌化液对基料进行加工，其生产工艺较为复杂，需要将温度升到800℃左右，并且需较长的加工时间;又如苏联的发现证明号SU164821.C09C 1/36中公开的浅黄色色素的制取方法是将氧化硅(3.2-46.7%)、钛白粉(50-90%)及氧化铁(1.3-2.7%)、氧化锌(占前三种成分总量的4-8%)碾磨均化混合，并在850℃高温下进行焙烧(焙烧时间为2小时)。这种方法所获得的色素能够产生较好的遮盖力(90-100g/m2)，但是需用极大数量价格较贵的色料，而氧化硅的使用量却很低，并需要较高的焙烧温度;与本发明的技术实质内容最为接近的是法国专利FR2575170.CC9C 1/36.1986，其公开的方法是用喷射器在超音速、压力为7.5-17.0MPa、温度为160-550℃的气态环境中对硅酸盐(滑石粉)和二氧化钛进行混合加工。以此方法制取的白色色素，其遮盖力和白度指标都不很高，而生产设备和工艺技术却很复杂，能耗也较高，这就使得色素的生产成本大大增加。此外，按照这种方法获得的彩色色素，其遮盖力及装饰效果方面都达不到要求。
本发明旨在确立一种比较简化的工艺技术以制取色素的新方法。这种方法应能够保证在颜料成分及色彩载体消耗尽可能小的条件下，获得遮盖力和装饰效果都具有很好的质量指标的新型的包膜色素。
本发明的原理是将基料载体与颜料添加剂置于振动离心磨内进行控速包膜处理，制得以基料载体为核体，外层均匀包裹着颜料的新型包膜色素;其实施手段是先将合成硅酸钙(nCaOmSiO2)或天然矿物粉等基料载体装入引导装置的转速可控制的振动离心磨机内，以加速度离心力为20-55克的抛甩工态条件下碾磨1-5分钟，而后，按照与基料载体比例为80-85∶20-15(总质量之和为100)的组合关系加入颜料添加剂，再以加速度离心力为20-55克的抛甩工态条件碾磨包膜处理。
本发明制得的包膜色素，是以价格低廉的基料载体为核体，核体外均匀地裹覆着颜料添加剂，基料载体在色素总体质量中所占比例达80-85%，而价格较高的颜料添加剂仅为20-15%，这就大大降低了原材料的使用成本，所制得的包膜色素遮盖力高，包膜微薄、均匀，附着力强，装饰效果好，各项技术性能指标都不低于现有的色素;尤其是在生产过程中，从根本上取消了惯用的高温均化和超音速加工工艺，简化了生产工艺和设备，耗能较少，制得产品不需再经热处理和加压处理，从而更降低了总体产品成本。
从下面介绍的实例中，可更清楚地看到本发明的先进性。
表1列举了五种包膜色素的制取工艺实例;
表2是本发明制得的包膜色素与按法国专利FR2575170方法制得的色素性能参数对照。
本发明所述的基料载体，可以是利用各种方法制得的漂白合成硅酸钙(nCaOmSiO2)。例如以5-10%的硅灰石(CaOSiO2)、5-40%的焦硅钙石(3CaO×2SiO2)及10-75%的硅酸二钙(γ2CaO×SiO2);或者是重晶石、方解石、滑石、单晶石英石等天然矿物粉。本发明所用的颜料添加剂，可以是无机颜料，也可以是有机颜料，需根据欲制产品的颜色来取用。例如可选用钛白粉、蓝、绿色酞箐颜料、黄色、红色耐晒、耐光颜料等。
表1总列了以下各实例。
例1第一步，将选用的漂白合成硅酸钙先置于振动离心磨机(以下简称磨机)内碾磨，最好是使用直径为5-20毫米的玢岩球作碾磨球。碾磨球应装至碾磨甩筒有效容积的一半，控制磨机引导装置的转速，使碾磨甩筒内的碾磨球的加速度离心力为40克的抛甩工态条件对装于磨机内的合成硅酸钙碾磨1分钟;第2步，再按80%为经碾磨过的合成硅酸钙，20%为二氧化钛的组合比例加料装入振动离心磨中，而后以使碾磨甩筒内的碾磨球的加速度离心力为20克的抛甩工态条件对装于磨机内的混合料进行碾磨5分钟，即可使二氧化钛均匀地包覆合成硅酸钙核粒，制得白色包膜色素。
例2第一步，将天然矿物方解石粉装于磨机中，并将碾磨球装至碾磨甩筒有效容积的一半，控制磨机引导装置的转速，使碾磨甩筒内的碾磨球以加速度离心力为20克的抛甩工态条件碾磨5分钟;第二步，按85%为碾磨好的方解石粉、15%为酞箐蓝的组合比例加料装入磨机中，并控制磨机引导装置转速，使碾磨甩筒内的碾磨球以加速度离心力为40克的抛甩工态条件对混合料碾磨3分钟，即可使酞箐蓝均匀成膜包覆在方解石粉核粒外表上，制得蓝色包膜色素。
例3第一步，将天然矿物重晶石粉装于磨机内，并按例1和例2所述方法装入碾磨球，控制磨机引导装置转速，使碾磨甩筒内的碾磨球以加速度离心力为55克的抛甩工态条件对重晶石粉料碾磨3分钟;第二步，按83%为碾磨过的重晶石粉、17%为酞箐绿，而后使碾磨球在加速度离心力为55克的抛甩工态条件下对混合料碾磨1分钟，即可制得绿色包膜色素。
例4工艺条件及原料配比量同例1，但使用的基料载体为单晶石英石粉，而颜料添加剂是用耐晒黄，即可制得黄色包膜色素。
例5工艺条件及原料配比量同例1，使用的基料载体可以是滑石粉，加入的颜料添加剂是用耐晒红，即可制得红色包膜色素。
整个生产操作工艺可以按连续生产工艺方法一步完成，也可以按间歇式生产工艺方法分步进行。
磨机引导装置的转速，可根据碾磨甩筒的抛甩振幅和碾磨球的质量，按力矩、力和加速度公式关系反推得出。
表2列出了例1至例5所制得的包膜色素的特性指标，同时也列举了按常见的法国专利FR2575170方法制得的相应色素的特性指标。相对比较，便可知用本发明方法制得的包膜色素，质量要高于常见方法制得的色素。
按法国专利FR2575170方法生产相应色素时，其所用得基料载体和颜料添加剂的组合比例关系分别是例1以80%的滑石粉加20%的二氧化钛，制得白色色素;
例2以85%的滑石粉加15%的酞箐蓝，制得蓝色色素;
例3以83%的滑石粉加17%的酞箐绿，制得绿色色素;
例4以80%的滑石粉加20%的耐晒黄，制得黄色色素;
例5以80%的滑石粉加20%的耐晒红，制得红色色素。
权利要求
1.包膜色素的制取方法，其特征在于它是将基料载体与颜料添加剂置于振动离心磨机内进行控制包膜处理，先将基料载体装入引导装置的转速可控制的振动离心磨机中，并以加速度离心力为20-55克的抛甩工态条件对基料载体碾磨1-5分钟，而后按照与基料载体质量比例为80-85∶20-15(总质量和为100)的组合关系加入颜料添加剂，再以加速度离心力为20-55克抛甩工态条件碾磨包膜处理。
2.根据权利要求1所述的包膜色素的制取方法，其特征是所述的基料载体是各种漂白的合成硅酸钙，或者是重晶石、方解石、滑石、单晶石英石等天然矿物粉，所述的颜料添加剂是无机及有机颜料。
全文摘要
这是用于配制色漆、彩色水泥、陶瓷、塑料等产品的新型包膜色素的制取方法，它是将基料载体先装于振动离心磨机内，以加速度离心力为20—55克的抛甩工态条件碾磨1—5分钟，再按80—85∶20—15的组合比例关系加入颜料添加剂，并以相同的抛甩工态条件进行碾磨包膜处理，制得以基料载体为核体，外层被颜料均匀包膜的新型色素，其性能指标高于常规色素，且生产过程中耗能少，工艺简单，制得的产品不需再经加压处理和热处理，质量好而生产成本低。
文档编号C09C1/28GK1070207SQ92109268
公开日1993年3月24日 申请日期1992年8月15日 优先权日1992年8月15日
发明者贝克保, 潘友长, 古日明娜 申请人:海南攀宝建材工业有限公司